某探究小组用\(\rm{HNO_{3}}\)与大理石反应过程中质量减小的方法研究影响反应速率的因素\(\rm{.}\)所用\(\rm{HNO_{3}}\)浓度为\(\rm{1.00mol/L}\)、\(\rm{2.00mol/L}\),大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为\(\rm{298K}\)、\(\rm{308K}\),每次实验\(\rm{HN0_{3}}\)的用量为\(\rm{25.0mL}\)、大理石用量为\(\rm{10.00g}\).
\(\rm{(1)}\)请完成以下实验设计表,在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
试验编号 | \(\rm{T/K}\) | 大理石规格 | \(\rm{HNO_{3}}\)浓度\(\rm{mol/L}\) | 实验目的 |
\(\rm{①}\) | \(\rm{298}\) | 粗颗粒 | \(\rm{2.00}\) | 实验\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)探究\(\rm{HNO_{3}}\) 浓度对该反应速率的影响; \(\rm{(II)}\)实验\(\rm{①}\)和____探究温度对该反应速率的影响; \(\rm{(III)}\)实验\(\rm{①}\)和____探究大理石规格\(\rm{(}\)粗、细\(\rm{)}\)对该反应速率的影响. |
\(\rm{②}\) | \(\rm{298}\) | 粗颗粒 | \(\rm{1.00}\) |
\(\rm{③}\) | \(\rm{308}\) | 粗颗粒 | \(\rm{2.00}\) |
\(\rm{④}\) | \(\rm{298}\) | 细颗粒 | \(\rm{2.00}\) |
\(\rm{(2)}\)实验\(\rm{①}\)中\(\rm{CO_{2}}\)质量随时间变化的关系见图\(\rm{1}\):
依据反应方程式\(\rm{CaCO_{3}+2HNO_{3}=Ca(NO_{3})_{2}+CO_{2}↑+H_{2}O}\),计算实验\(\rm{①}\)在\(\rm{70~90s}\)范围内\(\rm{HNO_{3}}\)的平均反应速率 ______ \(\rm{.(}\)忽略溶液体积变化\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)请在图\(\rm{1}\)中,画出实验\(\rm{②}\)和\(\rm{③}\)中\(\rm{CO_{2}}\)质量随时间变化关系的预期结果示意图,并标出线的序号 ______ ______ .
\(\rm{(4)}\)工业上己实现\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)反应生成甲醇的转化\(\rm{.}\)己知:在一恒温、恒容密闭容器中充入\(\rm{1mol}\) \(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{3molH_{2}}\),一定条件下发生反应:\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)=CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g).}\)测得\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH}\) \(\rm{(g)}\)的浓度随时间变化如图\(\rm{2}\)所示\(\rm{.}\)请回答:
\(\rm{①}\)达到平衡时\(\rm{H_{2}}\)的转化率为 ______ \(\rm{.}\)在前\(\rm{10min}\)内,用\(\rm{CO_{2}}\)表示的反应速率:\(\rm{V(CO_{2})=}\) ______ \(\rm{mol/(L⋅min)}\)
\(\rm{②}\)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 ______ .
\(\rm{a.}\)容器压强不变 \(\rm{b.}\)混合气体中\(\rm{c(CO_{2})}\)不变
\(\rm{c.v(CH_{3}OH)=v(H_{2}O)}\) \(\rm{d.c(CH_{3}OH)=c(H_{2}O)}\)